Тема: «Изучение закона сохранения полной механической энергии» — КиберПедия 

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Тема: «Изучение закона сохранения полной механической энергии»

2017-09-29 569
Тема: «Изучение закона сохранения полной механической энергии» 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Цель работы: — сравнить экспериментально уменьшение потенциальной энергии пружины с увеличением кинетической энергии тела, связанного с пружиной.

Средства обучения:

· оборудование: штатив, динамометр, шарик на нити, лист белой и лист копировальной бумаги, линейка, весы;

· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.

Ход выполнения лабораторной работы

Допуск к выполнению лабораторной работы

Выполните тест:

1. Тело массой m движется со скоростью υ. Какова кинетическая энергия тела?

А. ; Б. ; В. m∙υ; Г. m∙υ2.

2. Тело массой m поднято над поверхностью Земли на высоту h. Какова потенциальная энергия тела? А. mg; Б. mgh; В. mh; Г. gh.

3. Пружина жесткостью k под действием силы растянута на Δх м. Какова потенциальная энергия упругой деформации пружины?

А. k∙│Δх│; Б. k∙Δх2; В. ; Г. .

4. Мяч брошен с поверхности Земли вертикально вверх. Он достиг высшей точки траектории и затем упал на Землю. В какой момент времени движения полная механическая энергия мяча имела максимальное значение? Сопротивлением воздуха пренебречь.

А. В момент начала движения вверх; Б. В верхней точки траектории;

В. В момент падения на Землю; Г. В течение всего времени полета.

5. Рассчитайте потенциальную энергию тела массой 500г, брошенного вертикально вверх со скоростью 10м/с, в высшей точке подъема.

А. 2500Дж; Б. 25Дж; Г. 250Дж; Д. 0,25Дж.

Ответы занесите в таблицу:

         
         

Теоретическая часть

На основании закона сохранения полной механической энергии при взаимодействии тел силами упругости в замкнутой системе изменение потенциальной энергии растянутой пружины должно быть равно изменению кинетической энергии тела связанного с пружиной, взятому с обратным знаком.

Для проверки этого утверждения можно воспользоваться установкой изображённой на рисунке 1. Закрепив динамометр в лапке штатива, к пружине прикрепляют нить с шариком и натягивают ее, держа нить горизонтально. В данном случае полная механическая энергия системы «тело-пружина» равна: Е1к1р1=0+Ер1= . Когда шар отпускают, он под действием силы упругости приобретает скорость . При этом потенциальная энергия пружины переходит в кинетическую энергию шарика. Полная механическая энергия в этом случае будет равна: Е2к2р2= Ек2+0= .

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
Лабораторная работа № 2  
По закону сохранения полной механической энергии Е12, т.е. .

Скорость шарика можно определить, измерив, дальность его полёта S при падении с высоты h по параболе. Из выражений и 0=0) следует, что , а .

Целью данной работы является проверка равенства: , т.е .

С учётом закона Гука: , получим: .

Лист
 
Лист
 
Лист
 
3. Вычисления и измерения

1. Соберите установку (см. рис.1). На место падения шарика положите лист белой, а сверху лист копировальной бумаги.

2. Соблюдая горизонтальность нити натяните пружину динамометра до значения 1Н. Отпустите шарик и по отметке на листе белой бумаги найдите дальность его полёта. Повторите опыт три раза и найдите среднее расстояние S1cp.

S1= __________; S2= __________; S3= __________;

Scp1 = _____________=_________________= ________;

 

3. Измерьте деформацию пружины при силе упругости 1Н и вычислите изменение потенциальной энергии пружины: Δх 1=__________; Δ Ер1 =__________=_________= ______;

4. Повторите п.2,3 задавая силу упругости 2Н и 3Н соответственно:

Fупр=; S1= __________; S2= __________; S3= __________;

Scp2 = _____________=________; Δх 2=________; Δ Ер2 =__________=_________= ______;

Fупр=; S1= __________; S2= __________; S3= __________;

Scp3 = _____________=________; Δх 3=________; Δ Ер3 =__________=_________= ______;

 

5. Измерьте массу шарика и вычислите увеличение его кинетической энергии: m= _____­­­­­­­­­­­­__________;

Scp1 = __________; ΔEk1=________________=_________________= ________;

Scp2 = __________; ΔEk2=________________=_________________= ________;

Scp3 = __________; ΔEk3=________________=_________________= ________;

Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений

Fупр, Н S, м Sср, м Δх, м ΔЕр, Дж m, кг к, Дж
               
 
 
             
 
 
             
 
 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
Лабораторная работа № 2  
Для доказательства справедливости закона сохранения полной механической энергии сравните полученные значения изменений потенциальной энергии пружины и кинетической энергии тела, связанного с пружиной: _______________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

 

Сделайте вывод по проделанной работе.

Вывод: _______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

5. Контрольные вопросы

1. Что называется полной механической энергией системы?

2. Какие превращения энергии происходят при свободном падении шара с некоторой высоты?

3. В каких случаях выполняется закон сохранения полной механической энергии?

4. Чем можно объяснить неточное выполнение исследуемых равенств в работе?

Ответы:

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
Лабораторная работа № 3  
Лабораторная работа №3


Поделиться с друзьями:

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.019 с.